例一 CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计.docx

例一CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计:序言大三下学期我们进行了机械制造基础课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学学问，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深化的综合性的总梵习，也是一次理论联系实际的训练,因此,我们进行了本次课程设计。通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进行一次适应性训练，从中熬炼闩己分析问题、解决问题的实力，同时.，在课程设计过程中，我们仔细查阅资料，切实地熬炼了我们自我学习的实力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺当完成了本次设计任务。由于实力所限，设计尚有很多不足之处，恳请各位老师赐予指责指正。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动依据工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔与操纵机构相连，二下方的50半孔则是用于与所限制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。（二）零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简洁，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉须要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、小头孔中20以及与此孔相通的8的锥孔、M6螺纹孔2、大头半圆孔503、拨叉底面、小头孔端而、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mmo由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采纳专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再依据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨义零件没有困难的加工曲面，所以依据上述技术要求采纳常规的加工工艺均可保证。二、确定毛坯1、确定毛坯种类：零件材料为HT200.考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简洁，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坏。查机械制造工艺设计箍明手册第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CTT2。2、确定铸件加工余量及形态：查机械制造工艺设计简明手珊第41页表2.2-5,选用加工余量为MA-II级，并行表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：简图工代加面号基本尺寸加工余量等级加工余量说明f11kAJ_ID1.20HIO×2孔隆一拨双侧加工1)?511H3.5×2孔RF一线双勤扣工4*r%RT230H5冷加工T312H5单忸加工T412H5单忸加工3,绘制铸件毛坯图三、工艺规程设计（一）选择定位基准：1粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为协助粗基准。2精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹精确便利，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为协助的定位精基准。（二）制定工艺路途依据零件的几何形态、尺寸精度及位置.精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的状况下,可以考虑采纳万能性机床配以专用工卡具，井尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11,选择零件的加工方法及工艺路途方案如下：工序I粗铳20'50下端面，以T2为粗基准，采纳X51立式铳床加专用夹具；工序11粗铳20上端面，以T1.为定位基准，采纳X51立式铳床加专用夹具；工序I1.1.粗铳50上端面，以T4为定位基准，采纳X51立式铳床加专用夹具；工序Iv钻、扩20孔，以32外圆和T2为基准，采纳Z525立式钻床加专用夹具：工序V粗锋50孔，以D1.为定位基准，采纳T616卧式镣床加专用夹具；工序V1.铳斜肩，以D1.和T2为定位基准，采纳X51立式铳床加专用夹具：工序V1.1.精铳20下端面，以T2为基准，采纳X51立式铳床加专用夹具：工序W1.精铳20上端面，以T1.为基准，采纳X51立式铳床加专用夹具：工序IX粗较、精校20孔，以T2和32外圆为基准，采纳Z525立式钻床加专用夹具：工序X精铳650端面，以D1.为基准，采纳X51立式铳床加专用夹具；工序X1.半精镣中50孔，以DI做定位基准，采纳T616卧式镣床加专用夹具;工序X1.1.钻、较小8锥孔，以T1.和零件中线为基准，采纳Z525立式钻床加专用夹具：工序X1.n钻M6底孔，攻螺纹，以T1.和零件中线为基准，采纳Z525立式钻床并采纳专用夹具：工序XN铳断，以D1.为基准，采纳X60卧式铳床加专用夹具;工序Xv去毛刺：工序Xv1.终检。（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1、圆柱表面工序尺寸：前面依据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大50IT12(D2)铸件7.0CTI243±28粗镣4.0IT1247严6.30.956.8半精镣3.()ITIO50TMW3.22.93.2520IT7(DI)钻18ITI1.181.',0,w17.8918扩1.8ITIO中19.8：Wu6.31.7161.910粗较0.141T819.94aow3.20.1070.224精较0.06IT720产1.60.0390.0932、平面工序尺寸:工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差工序余量最小最大铸件5.0CTI2±2.5O1.粗铳20孔下端面4.036.012O1.57.7502粗铳20孔上端面4.032.012O2S1.57.7503粗铳50孔上端面4.014.012O-QIHO1.86.3807精铳20孔卜端面1.031.08O-UOW0.751.28308精铳20孔上端面1.030.081)YIo330.751.28310精铳50孔端而1.0×212.08g)6-<10160.9511.0163、确定切削用量刚好间定额:工序I粗铁2（K50下端面，以T2为粗基准1.加工条件工件材料：HT200,°h=170240MPa,铸造;工件尺寸：acm=72mm,1.=17611n;加工要求：粗铳中20孔卜端面，加工余量4mm;机床：X51立式铳床；刀具:YG6硬质合金端铳刀。铳削宽度&W90,深度apW6,齿数z=12,故依据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表3.1,取刀具宜径df1.=125mm。依据切削用量F册（后简称切削手册）表3.16,选择刀具前角YO=0°后角00=8。,副后角Cto'=10。,刃倾角s=-10主偏角Kr=60。,过渡力Kr=30o,副偏角Kr=501,2.切削用量1）确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=4mm,次走刀即可完成。2）确定每齿进给量。由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采纳不对称端铳，以提高进给量提高加工效率。依据切削手册表3.5,运用YG6硬质合金端铳刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表4.2-35,X51立式铳床）时:fz=0.090.i8mmz故选择:fz=0.18mmz3）确定刀具寿命及磨钝标准依据切削手册表3.7,铳刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm：由于铳刀直径do=125mm,故刀具运用寿命T=18（）min（据简明手册表3.8）.4）计算切削速度VC和每分钟进给量Vf依据切削手册表3.16,当出=据5mm,Z=12,ap7.5,fz<0.18mmz时，v1.=98mmin.n1=25Or11in,Vft=471mmnin<.各修正系数为:Icmv=1.O,ksv=0.8=切削速度计算公式为：W卫rapx侪yud其中ar=Httm»ap-4nt.G-=245»qv,=0.2,1.=0.15»yr=0.35.h=M"4w=0x08=08,Mv=0,2»0=0，”=0.32，T=ISOmin,九=018ez,Z=12,将以上数据代入公式:H-X0.8=142mZmin245x125x0.218O52×4×0.15×0.080.35×720.2×12确定机床主轴转速：",="%=361.rnVn。mi><依据简明手册表4.2-36,选择nc=3(X)7min,Vfc=390mmmin,因此，实际进给量和每分钟进给量为:Vc=效!=34x125x3OOrnrnin=118nVmin!(XX)I(XX)fZC=Vfen<z=39O3OO×12mnz=0.1nnz5)校验机床功率依据切削手册表3.24,近似为PeC=3.3kw,依据机床运用说明书，主轴允许功率PCm=4.5xO.75kw=3.375kw>Pcc°故校验合格。最终确定:ap=4.0mm,nc=300rmin，v<=390mms.VC=118mmin,fz=0.1mmzo6)计算基本工时tm=1.vf,1.=1.+y+,1=176mm.查切削手册表3.26,入切量及超切量为：y+A=40mm,则:tm=1.Vt=(176+40)/390=0.81min工序11粗铁20上端面，以T1.为定位基准，；切削用量和时间定额及其计算过程同工序I。工序m粗铁50上端面，以T4为定位基准刀具：YG6硬质合金端铳刀，do=4()nvn,z=6机床：X51立式铳床依据切削手册查的，f=()3mmz,a1=4mm现采纳X51立式铳床，依据简明手册4.2-36杳得取几=3(XWmin,故实际切削速度=37.7wnin血，2”“X40X3()0100O一1000当几=300min时，工作台每分钟进给量应为f=fz/Ju=0.13X10X300=390wwnmin查说明书，Wtf=4(Xwzmin计算切削工时1.=72+y+=72+10=82/;,因此=0.205min%f390工序IV钻、扩20孔，以32外圆和T2为基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT1.Oe1 .选择钻头依据切削F册表2选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d0=18mm,钻头采纳双锥后磨横刀，后角OO=I2。，：重刃长度b=3.5mm.横刀长b=2mm,宽1.=4mm.棱带氏度八=1.5”Urt,%>=co°,力=30。2 .选择切削用量(1)确定进给量按加工要求确定进给量：查切